[發明專利]一種有價金屬浸出效果的預估方法

在審

• 申請號: 202110430008.1
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113361068A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 馬立文;聶壯華;席曉麗;郭凡;聶祚仁
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;C22B34/34;C22B7/00;C22B3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 錢云

本發明提供一種有價金屬浸出效果的預估方法，具體采用第一性原理計算方法進行浸出效果的預估，包括以下步驟：構建待浸出物料中有價金屬原子團簇模型并進行優化以獲取最穩定團簇模型；確定所述最穩定團簇模型中的吸附位點；將浸出劑的分子模型放置于所述吸附位點附近，對吸附構型進行優化，通過計算吸附參數預估有價金屬在所述浸出劑中的浸出效果。本發明基于密度泛函理論，采用第一性原理計算方法對有價金屬的浸出效果進行預估，可以得到較為準確的預估結果，從而縮短研究周期，找出合適的浸出劑，節約實驗成本，以及從原子層面對浸出過程進行探究，從而為提高有價金屬浸出效率提供理論指導。

技術領域

本發明涉及金屬浸出領域，尤其涉及一種有價金屬浸出效果的預估方法。

背景技術

有價金屬廣義的指具有回收價值的金屬，在金屬冶煉、石油冶煉等過程中會產生大量的有價金屬。有價金屬的回收具有重要意義，可以避免資源的浪費和環境的污染。

例如，為實現石油加氫，加氫催化劑廣泛應用于石油冶煉中，但加氫催化劑的使用壽命有限，在長時間使用后，加氫催化劑的活性會逐漸下降，最終失活。廢棄加氫催化劑可通過固化填埋、用作建筑材料、金屬回收等方式進行處理。其中金屬回收方法主要有堿浸法、酸浸法、焙燒浸出法、浸出萃取法、浸出離子交換法、生物浸出法等。也就是說，往往有價金屬回收離不開浸出過程，因此選擇合適的浸出劑以及對浸出過程的研究顯得尤為重要。若研究過程全部采用實際的實驗浸出，不但增加實驗成本，延長研究周期，還會由于實驗條件的限制導致對問題研究的不夠深入。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種有價金屬浸出效果的預估方法。

本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種有價金屬浸出效果的預估方法，采用第一性原理計算方法進行預估，包括以下步驟：

構建待浸出物料中有價金屬原子團簇模型并進行優化以獲取最穩定團簇模型；

確定所述最穩定團簇模型中的吸附位點；

將浸出劑的分子模型放置于所述吸附位點附近，對吸附構型進行優化，通過計算吸附參數預估有價金屬在所述浸出劑中的浸出效果。

本發明基于密度泛函理論，采用第一性原理計算方法對有價金屬的浸出效果進行預估，可以得到較為準確的預估結果，從而縮短研究周期，找出合適的浸出劑，節約實驗成本，以及從原子層面對浸出過程進行探究，從而為提高有價金屬浸出效率提供理論指導。

其中，常用的第一性原理計算軟件有Gaussian、VASP、Materials Studio等。本發明具體實施方式中采用的Materials Studio 2020量子化學軟件，進行模型優化時采用其中的Dmol3模塊。

進一步地，上述技術方案中確定所述吸附位點包括：

計算所述最穩定團簇模型的靜電勢，將其直接在所述最穩定團簇模型中以場的形式顯示，找出最高負靜電勢區域及最低正靜電勢區域。

進一步地，所述吸附參數包括吸附能、鍵長、態密度、差分電荷密度及Mulliken電荷中的一種或多種。

在本發明的具體實施方式中，所述待浸出物料為含鉬加氫催化劑，所述有價金屬原子團簇模型為以γ-氧化鋁為基體，在其(110)面上搭建鉬、鎳原子團簇模型。

優選地，所述γ-氧化鋁的晶胞點群為P21/m，晶格參數為β角為90.56°，切割出的晶面為(110)晶面，真空層為

進一步地，在放置于所述吸附位點附近前，對所述浸出劑的分子模型進行優化，優選將所述分子模型放在的簡單立方晶格中優化，得到最低能量的幾何構型。